城市地質工作內容有哪些
A. 城市與城市地質工作特點
城市是現代人都熟悉的詞,但至今仍沒有一個大家公認的、各國共同遵循的定義。一般把城市理解為有一定規模的工業、交通運輸業和商業聚集的非農業人口為主的居民點。城市就其產生而言,是從事工商活動並具有防禦功能的居民點,時間大體是從原始社會向奴隸社會過度時期,傳說我國夏代就已「築城以為君,造廊以守民」。一般依人口的多少可分為特大型(人口>100萬)、大型(人口50萬~100萬)和中小型(人口<50萬)等不同規模。同時,城市也是由復雜的物質要素組成的實物系統,其中尤以各類建築工程最為重要,可以說建築工程是城市的骨骼。城市的建築工程依其功能和規模進行分類:如交通工程、住宅、能源、給水和排水、通信、工廠、綠化工程等,城市建築工程也是一復雜的系統。由於修建工程都需進行工程地質勘察,工程地質是城市最普遍的地質工作,故有人將城市地質僅指工程地質。
城市依其性質、特徵可分成不同的類型,如中心城市、工業城市、交通港口城市、旅遊城市、歷史文化城市等。不同類型的城市除服務於城市工程建設的工程地質工作外,往往有體現城市性質的專門地質工作。我國工業城市中有200多座以礦業開發為主建設起來的資源型城市:石油城玉門市、大慶市、東營市、克拉瑪依市,鋼都鞍山市、本溪市、攀枝花市、嘉峪關市,煤都撫順市、阜新市、大同市、淮南市、淮北市,銅都白銀市、鎳都金昌市、鹽都自貢市、瓷都景德鎮市等。地質工作是這些城市立市的前提,也是其發展的保證,如白銀市、金昌市和嘉峪關市都有政府為地質工作樹立的紀念碑。另一方面,城市的自然地質環境多不同,為了解決制約城市發展的地質問題,各城市多有其地質工作的重點,如北方缺水城市都將城市地下水資源勘察評價和開發保護作為地質工作重點,又如地質災害多發城市則十分重視地質災害防治工作,寶雞市、蘭州市等都曾頒布有滑坡防治條例;天津市、上海市等都設有專門控制地面沉降的管理機構等。受城市的社會特徵(規模、類型、發展階段等)和城市地質環境特性的雙重因素制約,城市地質工作具有學科的綜合性、地域的獨特性、工作的動態性、方法的多樣性和社會性等一系列特點,進行城市地質工作必須重視城市地質工作特點。
B. 城市地質包括那些
城市地質工作領域廣泛,涉入水土資源、城建、地質災害、生態環境、地質旅遊等多方面. 城市地質是地質工作和地勘行業實現重大戰略轉變的切入點之一 .
C. 城市可持續發展與城市地質工作
一、礦業城市可持續發展中的地質工作
人類社會的發展是伴隨著礦產資源的開發利用而不斷向前的,國內外都有許多城市是因為開采或加工某種資源而興起的,這些城市被稱為礦業城市或資源城市,如前述的鋼都、煤都、銅城、鎳都、石油城等。由於任何礦床的儲量都是有限的,當資源耗竭時,這些城市如何實現可持續發展,這是具有重大理論意義和現實意義的重大課題。調整城市發展規劃、加快科技進步和培育新的經濟增長點等社會經濟方面的對策是重要的,但這些城市都是因地質工作發現礦產資源而興起的,地質工作亦應在其可持續發展中繼續作出努力,這無疑應屬城市地質工作的重要方面。綜合有關資料。支持礦業城市可持續發展的地質工作有以下幾方面:
1.擴大礦山保有儲量,提高采礦技術,搞好綜合利用
這方面國內外有大量的成功實例,就擴大礦山保有儲量而言,其理論依據有:第一,成礦理論認識的突破帶來礦山儲量的成倍增長,如我國的冀東鐵礦;第二,是采礦中地質工作的深入,發現新的盲富礦體;第三是礦區外圍發現新的礦床等。提高采礦技術,延長礦山開采年限是許多礦山都在努力進行的,特別是將高新技術應用於礦山開采。如煤礦採用錨噴支護,石油開採用高分子聚合物驅油,金屬礦山採用溶浸法采礦等。綜合利用對於提高礦山企業的經濟效益更顯著,如金川有色金屬公司在方毅同志主持下進行10年科技攻關,使金川從開采初期的鎳礦變成鈷、銅、鉑族、金、銀、鈀、硫等八個大型、特大型礦床。高新技術應用於礦山的采、選、冶將給礦山企業以新活力。
2.探尋新資源
這里所說的新資源是指未被現有礦業城市開發利用的新礦種。目前我國已發現各類礦產162種,其中148種礦產探明了儲量。一般的礦業城市都是以開發一種或數種礦產而興起的,努力探尋新礦種,開發新資源是礦業城市可持續發展的重要方向。近年我國在有些煤礦區找到了鋁土礦、氟石礦等可供利用的新礦種,在一些金屬礦山發現了非金屬礦。隨著科技進步,新材料的不斷出現,這方面前景更廣闊,關鍵是確立新觀念,加大地質工作力度。
3.開拓廢棄礦山新用途
從礦業方面說,廢棄礦山已失去其經濟價值,有的甚至成為破壞城市環境的源。近年有的礦山開展了復墾,恢復了其土地利用功能。在歐洲的一些國家,把中世紀採石場建設成旅遊景點,有的將廢礦井建設成核廢料等固、液體廢棄物存儲場,這些都有借鑒意義。開拓廢棄礦山新用途對礦業城市的可持續發展具積極意義。
二、開發城市旅遊地學資源,搞好文物保護
1.城市旅遊地學研究
旅遊已成為現代人的社會大眾需求,旅遊業被稱為綠色產業,世界上有許多城市是以旅遊為立市之本的,被稱為旅遊型城市。旅遊不僅能夠增加就業和收入,而且能免費擴大城市對外交流,故許多城市都重視發展旅遊業。改革開放以來,我國的旅遊業是增長最快的行業。旅遊資源是旅遊業的基礎,一般將其視為自然資源和人文資源兩大類,前者主要指的是山水名勝、自然風光,後者包括歷史古跡、文化遺跡和紀念地等。從成因方面看,各種自然旅遊資源都是地質作用過程中形成的,而大多數人文旅遊資源都有其特定的地質環境。旅遊地學研究應是旅遊資源開發的基礎。
隨著旅遊業的發展,我國旅遊地學研究也有了較大的進步,許多省市成立了旅遊地學研究會。但總體說來,我國的旅遊地學水平不高,與地學大國和旅遊大國的現實很不相稱。可能多行業分割和旅遊資源開發急功近利等因素制約,旅遊地學工作尚未列入有關政府議事日程。當務之急是旅遊型城市和旅遊資源豐富城市應在城市發展規劃中列入地學旅遊資源開發方面內容,地學工作者積極主動為旅遊服務,推動城市旅遊業發展。
2.加強文物保護地質工作
文物是指先人留下的歷史文化遺存,各國都很重視對其進行保護。文物保護中的地質工作不僅內容廣泛,而且有許多涉及基礎地質理論和高新技術。有的文物本身就是地質作用產物,如古人類遺址、化石產地、特殊地質景觀等;有的存在於一定的地質環境,且由地質材料構成,如石窟、壁畫、岩畫和石雕等。文物保護中最大量的工作是研究自然環境變化和人類工程活動改變了文物的賦存環境狀態引起文物破壞的機理和保護加固方案。我國是歷史文明古國,許多城市都有大量的歷史文物保護地質工作,隨著國家綜合國力的增強和旅遊業的發展,文物保護的投資在不斷增加,加強文物保護地質工作,不但會為歷史作出貢獻,也將為地質工作者提供新機遇。值得注意的問題是如何根據文物的變化和豐富的歷史史料,在進行文物保護工作時,取得對人類生存地質環境變化的新認識,這方面研究尚待進行。
D. 城市地質與城市地質工作
一、城市基礎地質與城市地質作用
1.城市基礎地質
城市基礎地質一般指城市的大地構造位置、區域地質環境等。由於在城市的形成與發展過程中,起主導作用的是社會經濟因素,加之許多城市誕生於現代地質學產生之前,除少數新建城市選址時考慮了地質環境的因素外,多數城市的基礎地質資料都是逐漸積累的。新中國成立前,我國城市基礎地質研究尚屬空白,1983年前我國地質工作重心在於礦產資源勘查,城市基礎地質資料主要是進行1∶20萬區調中獲取的,集中反映在各省、市、自治區的《區域地質志》中。1984~1985年,全國30多個中心城市開展了1∶5萬區域地質調查,使這些城市的基礎地質認識有了深化。一般說來,由於我國現行管理體制使各市政府沒有進行基礎地質工作的積極性,也認識不到基礎地質資料對城市發展的重要性,完全依靠地礦部門的國家計劃。即將開始的新一輪國土資源大調查不同於前次區調,城市地區已被確定為工作重點之一,加之以活動論構造觀取代固定論,必將使基礎地質認識有較大提高。值得注意的是如何提高城市政府支持國土資源大調查的積極性,使其成果在城市發展中發揮作用。
2.城市地質作用
任何城市均處於一定地質環境之中,城市在其發展過程中,通過各種工程活動不斷地影響和改造地質環境。城市對地質環境的作用稱為城市地質作用,亦有人稱之為工程地質作用。眾所周知,隨著科技進步和經濟的發展,人類改造自然的能力在不斷增大,其速率已超過任何自然地質作用,在城市地區尤為顯著。城市誘發地質災害的發生從本質上來說是城市地質作用強度超過了地質環境的自然調節能力,如過量抽取地下水引起的地面沉降和岩溶塌陷,采空區的地面塌陷,地下水位上升引發的黃土濕陷,某些城市的滑坡、泥石流等。依系統科學的觀點城市地質作用是連接城市和地質環境這兩個系統的橋梁。自然地質作用研究告訴我們,闡述任何地質現象的形成機制和進行地質預測,關鍵在於對地質作用的認識。城市地質的根本任務是為城市的可持續發展服務,具體是預測城市發展引起的地質環境變化,控制這種變化於不危及人類社會發展的閾值內,因之城市地質作用研究具特殊重要性。試想人們如對過量抽取地下水引起的地面沉降問題早有認識,顯然不會允許大面積地面沉降發生。城市人類工程活動類型很多,在研究城市地質作用時,從工程活動與岩土體關系出發,可將工程作用分為移動土石和改變岩土體賦存環境,進而研究城市地質作用特徵。目前,城市地質作用研究尚處於起步階段,僅有了些單項研究成果,針對具體城市地質作用系統研究尚待開展。
二、城市工程地質與地質工程
城市都是由不同功能、類型和規模的建築物組成的,修建任何工程都需進行勘察設計,各國的建築法規都有相關規定。工程地質學自其誕生起,為城市工程建設服務是其基本任務之一。經過長期發展,工程地質學經歷了以查明工程地質條件,分析預測工程地質問題而進入了以地質體改造為重點的地質工程階段。一般說來,城市工程地質可分為建築工程的工程地質勘察、城市規劃工程地質勘察和地質災害防治工程地質三大類,這里對前面兩方面進行略述,余者後述。
1.城市建築工程地質勘察
城市建築工程地質勘察以其面廣、量大而在城市地質工作中處於主導地位,以致有人認為工程地質勘察就是城市地質。根據國家規定,自1995年3月1日起,我國工程地質勘察規范進行了重大變革,由《岩土工程勘察規范》GB50021-94取代了原《工業與民用建築工程勘察規范》TJ21-77。新規范的實施不僅對工程勘察提出了更高的要求,而且使我國工程勘察技術標准與國際通用法則更接近。總體說來,我國工程勘察理論和技術水平與發達國家大體相當,可以較好地完成城市各類工程的勘察要求。存在的主要問題是中小城市勘察技術力量較弱,勘察測試設備總體較發達國家落後,低水平重復工作較多及勘察工作管理有待提高等。
2.城市規劃工程地質勘察
城市規劃是城市各類工程建設的法律依據,1989年12月26日第七屆全國人民代表大會常務委員會第十一次會議通過的《中華人民共和國城市規劃法》確定了城市規劃的法律地位。規劃法第十七條規定「編制城市規劃應當具備勘察、測量及其它必要基礎資料。」這就從法律方面確定了工程地質勘察在城市規劃中的地位。於之相應,建設部制訂並頒布了《城市規劃工程地質勘察規范》GJJ57-94。目前不管是新城區建設,還是舊城區改造已普遍進行工程地質勘察。城市規劃工程地質勘察的任務是認識規劃區的地質環境特徵,服務於城市用地的合理規劃、開發利用,避免規劃設計的盲目性,避免或減輕由於各種潛在的地質災害和工程活動誘發的次生災害帶來的損失,減少昂貴的處理費用。目前城市規劃地質勘察方面存在的突出問題是對勘察工作重要性認識不足,投入少,勘察成果水平不高,特別是對城市地質作用研究程度不高。另外,建設城市地質信息系統也應從規劃階段開始。
3.城市地下空間開發工程地質
隨著城市化進程的加快,城市發展與土地資源短缺間的矛盾越加突出,交通堵塞、空氣質量下降、雜訊污染普遍超標、水質下降、垃圾圍城、綠地減少、環境質量惡化成了當今大城市的通症,解決這一問題的出路之一在於開發城市地下空間。地下空間是以土體或岩體為介質和環境,這是與以空氣為介質的地面、上部空間的根本差別,這也是地下空間開發成本高、技術難度大的主要原因。但地下空間具有恆溫、恆濕、隱蔽性好等一系列優點,國內外的大量實踐表明,城市的大部分功能都可以由地下空間來承擔。人類利用天然洞穴防寒暑、避風雨、躲野獸始自遠古,現代地下空間利用始自產業革命後,多以英國倫敦1863年建成世界上第一條地鐵為標志。有關資料表明,1963年前的百年間,世界上修建地鐵的城市有20多座,但到1990年則有百座城市有地鐵運營或在興建,線路總長達3000多km。同期還修建了大量的水底交通隧道、地下電站和工業廠房、民用地下建築(商業街、車庫、公眾文體設施、民防工程等)、地下倉庫地下管網和地下軍事設施等。聯合國自然資源委員會決議(1982)明確指出:地下空間是人類潛在的和豐富的自然資源。我國城市地下空間開發始自60年代的深挖洞,北京1965年開始建設地鐵1號線,目前已有北京、天津、上海和廣州有地鐵運營,總長度達200多km,但在建和准備建設的地鐵已遍及全部特大城市。隨著人口的增加、城市化進程的加快和綜合國力的增加與城市基礎設施投資增大,開發地下空間將成為我國城市可持續發展的重要方面。為城市地下空間開發服務將成為城市工程地質的中心工作。我國城市地下空間同發達國家相比,差距較明顯,工程地質方面也不例外。目前北京正在制定地下空間開發利用規劃,其它城市還僅限於進行單項工程建設。城市地下空間開發,提出了一系列工程地質新課題,如城市地下區域穩定問題、城市地下岩土體穩定問題、地下空間開發的地下水問題、地面工程基礎對地下空間開發的影響問題、岩土體開挖新技術和岩土體加固技術問題等。這些都是制約城市地下空間開發的關鍵,這也為城市工程地質發展提供了新機遇。
三、城市環境地質與地質災害防治
城市因人口集中和經濟活動頻繁而成為環境問題最突出的地區,但城市環境惡化主要指空氣污染、水資源污染、垃圾包圍城市和雜訊四大問題,一般不包括地質環境惡化帶來的問題。與之相應,城市環保部門不負責地質環境監測和相應問題的處理,城市環境地質問題多是由地礦部門負責。事實上,由環境問題整體性特徵所決定,城市環境問題應統一管理,否則因行業分割將影響環境改善。許多正反兩方面經驗教訓都可佐證,近期的如蘭州市的「東部通風工程」的夭折即是典型。
受城市自然地質環境特徵和城市類型、規模和發展階段等社會特徵雙重因素制約,城市環境地質問題發生具地域性特點。劉玉海教授(1996)曾對我國200多座大中城市環境地質問題進行了統計分析,指出有50餘座城市受區域性活動斷層的威脅和影響;22座處於地震烈度Ⅶ度以上地區;可能產生地震液化的城市約有53座;下世紀中葉以後,上海、天津、寧波、廣州等沿海城市將受到地殼沉降和海平面上升的威脅;地裂縫災害對西安、大同、邯鄲等城市建築和工程的作用將進一步增強;重慶、蘭州等70多座城市受到滑坡、泥石流威脅;因過量抽取地下水發生沉降城市50餘座;岩溶地區城市40餘座。塌陷災害事件逐漸增多。此外,黃土濕陷、膨脹土和鹽漬土膨脹、采空區塌陷、沙漠化和沙塵暴也嚴重威脅著許多城市的可持續發展。總體說,我國城市環境地質問題突出。減輕城市地質災害任重道遠。目前,除有針對性地進行城市環境地質問題和地質災害防治工作,在新一輪國土資源大調查中加強城市環境地質工作外,應爭取將城市環境地質研究和地質災害防治納入統一的城市環境規劃中。隨著依法治國和社會主義市場經濟體制建立,我國城市發展將逐漸走向法制化,城市經濟社會發展規劃、城市建設總體規劃和城市環境規劃將成為城市發展的法律依據,城市環境地質只有得到法律確定其地位,才能更好地為城市可持續發展服務。
城市環境地質一個亟待加強的領域是環境地球化學,它應是環境化學和地球化學兩學科的交叉。目前,水文地球化學在與地下水有關的地方病防治方面已取得重大進展,林年豐等研究了我國消化系統癌症與地質環境間的關系,曾韶華等從土壤微量元素、地形地貌、岩石類型和氣象要素等方面研究了江西省癌症與環境間的關系,程昌炳提出了化學地質災害及預報問題。開展系統的環境化學地質災害研究不只具有重要的理論意義,它將為城市地下水污染防治和固體廢棄物處理提供理論指導。
城市地質災害防治應以防為主,但其關鍵問題是加大普及地質災害防治知識,提高全民的科技文化素質,使全體市民都關心地質災害防治,可以避免地質災害人員傷亡和減輕經濟損失。須知許多誘發地質災害發生是人類工程活動盲目性引發的。
四、城市地質技術與城市地質信息系統
1.城市地質技術
城市地質技術指進行城市地質勘察、施工所需的各種技術。一般說來,並不存在城市地質專門技術,各種地質技術均可用於城市。但在進行城市地質選擇技術手段時,必須考慮城市人類活動強度大、工程多等特點。如城市電磁場強度大、工程多,導致某些物探方法則難以應用。又如進行地下工程施工,圍岩變形控制標准就較城市以外施工標准高得多。城市地質的技術工作要點是從城市地質環境特徵出發,選擇或改進地質技術,更好地服務於城市地質。
2.「數字地球」與城市地質信息系統
對於即將來臨的21世紀,有人稱之為信息時代、知識經濟時代、地球時代……,不管如何稱呼,十分肯定的一點是信息在人類社會發展中的作用越來越大,信息和物質、能量並稱為社會的三基元。美國在1993年提出國家信息基礎建設—信息高速公路,1998年美國副總統阿爾·戈爾又提出了「數字地球」的概念。隨著計算機及網路通信、衛星遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、虛擬現實(VR)、海量數據存儲、資料庫等高新技術的發展,為「數字地球」提供主要支撐的信息基礎設施已不存在重大技術和經濟問題。眾所周知,信息產業是我國現代化建設中發展最快的行業。1993年起我國開始了「信息中速公路」和「八金工程」的建設,現已在諸多方面達到或超過了預定目標。對於「數字地球」觀念,我國有關方面做出了迅速反應。江澤民主席敏銳洞察到「數字地球」將產生的巨大影響和可能對中國帶來的沖擊,多次論及數字地球。北京大學於1998年5月成立了「數字地球工作室」,1998年10月召開了「數字地球高級研討會」,已向國家決策部門提出「關於啟動中國數字地球計劃的建議」。國家科技部副部長徐冠華院士1999年4月19日在「全社會要高度關注『數字地球』」一文中指出「對於『數字地球』,我們應該從中國國家戰略的高度分析其重要性和可行性。」「它立足於支持國家的整體可持續發展,同全球變化、資源、環境研究一體化過程緊密地聯系起來。從這個意義上講,這項工作早晚得做,晚做會浪費更多的資源,早做可以取得更多的主動。」城市作為政治、經濟和文化中心,無疑應抓住「數字地球」這一新機遇,實施「數字城市」計劃,推進城市的可持續發展。
有關資料表明,我國城市信息基礎設施建設硬體發展速度大於軟體。1999年被確定為「政府上網年」,但網上提供的信息很少。城市地質信息屬城市發展的基礎信息,尚未見有任何城市建立起城市地質信息系統。如正運行的「上海市的重大工程查詢系統」和「上海城市災害綜合防治體系」中均缺少地質信息庫。地質信息系統建設得不到應有重視的原因可能和現行管理體制有關系,地質部門多不屬市政府管轄;另一種可能是地質部門並不關心城市地質信息系統建設與城市的可持續發展。當務之急是近早使城市地質信息系統建設納入城市信息基礎建設統一計劃中。
支持城市地質信息系統建立的信息技術已成熟,存在的一個關鍵是地質資料標准化問題。任何一個城市的地質資料都是多部門且長期積累的,還可能難以匯聚到一起。對之必須由市政府組織,根據實際情況提出解決辦法。
E. 城市地質
本次大會的交流形式主要有5個方面:
第一為以展館的形式集中展示地質成果,多以國家的形式出現比如中國館、美國館、俄羅斯館等,另外一些大型國際地質組織、大型石油公司、地質儀器公司、軟體公司、出版社等也以展館的形式集中展示成果,在展館中展示城市地質成果的主要為中國館和挪威館。中國國家館主要以地質專業的角度展示近幾年來取得的豐碩成果,其中在工程地質專業下重點介紹了中國城市地質試點工作情況,包括上海城市地質及北京城市地質等內容。挪威國家館中城市地質專題主要簡單介紹了城市地質的主要研究內容,挪威國家地質調查局在奧斯陸地區開展城市地質調查項目,項目從2004年到2008年,主要研究內容包括地質資源、地質災害等10個方面的內容。
第二、第三為以大會發言和展板的形式介紹城市地質。
由於沒有專門的城市地質專題討論會,因此直接以城市地質為命名的大會發言或者展板內容相對較少。其中大會發言中中國地質調查局的「中國城市地質」在「地質科學管理在可持續發展與人類安全中的作用」專題中發言。展板中「上海城市地質」在環境地質專題中展示。但是從單項的城市地質調查來看,與城市地質有關的內容非常多,本文將在後面重點介紹。
第四為專門交流會,時間上大多在休息時間為主,比如在8月10日(星期天)就安排了20場左右的交流會,內容方面多是專門、專題及綜合討論會的延續和深入,主要以參會的某專業領軍人物召集本專業的相關人員對某個問題進行更廣泛深入的交流。其中城市地球化學方法在城市環境研究中的應用專題邀請來自世界各地的專家一起討論,內容主要包括地球化學本底、城市地區的系統地球化學成圖、采樣深度確定、樣品選擇、如何處理有機及礦業土壤、分析方法選擇,有機污染物多環芳烴、多氯聯苯、二惡英、鄰苯二甲酸酯、溴化阻燃劑等的評價。
第五為野外地質考察,大會組委會在會前曾計劃安排「瑞典與芬蘭城市地質中工程地質」的地質考察,主要針對的地質問題有,福斯馬克核電廠及核廢料處置場,隧道工程、電廠、地下水問題,岩石應力測量,岩石穩定性監測等。赫爾辛基在建的隧道開挖與地下建築工程,軟土地基穩定性問題,地下水問題等。後來由於其他原因該計劃取消。另外還安排了「奧斯陸城市地質化學」,即在8月6日下午城市地球化學成圖專題討論會後,由挪威、瑞典與芬蘭地調局召集安排野外實地調查,主要現場了解已經成功進行了3年的試點項目即奧斯陸城市地球化學項目,關於地球化學調查方法與城市污染土的管理系統。
由於大會議題中涉及的專業非常多,一般都是有近30個左右的會議在同時進行,而每個發言者的時間一般在15~30分鍾左右,因此只能選擇與專業有關部分專題到現場聽取較詳細的匯報。在中午休會以及會後則抽時間對展板的內容進行學習和交流。其他內容只能通過大會交流材料摘要合集來了解和學習。
一、城市地質綜述
(一)城市地質綜合調查
1.國內城市地質綜合調查
在「地質科學管理與可持續發展」專門討論會中中國地質調查局做了中國城市地質調查工作的發言介紹,主要從中國城市地質的主要特點、主要任務、主要方法、主要成果及將來的工作方向等方面逐一闡述,其中主要任務有5個方面,分別是:三維地質調查及地下空間適宜性評價、地質資源調查及可持續發展評價、主要地質災害調查及風險評價、環境地球化學調查及土壤與地下水環境評價、三維可視化信息系統的構建與管理等。另外上海地質調查研究院以展板的形式介紹了上海城市地質調查的主要內容和主要成果以及關於城市地質工作機制的探討。
2.國外城市地質綜合調查相關介紹
為更好地使地質科學滿足社會經濟的發展需要,挪威國家地質調查局在奧斯陸地區開展城市地質調查項目,項目主要研究內容有10個方面:氡災害、地面沉降、城市土壤污染、地熱、砂礦資源、地下水、礦產地質、基底穩定性與監測、流粘土災害、地質教育。
東京城市可持續發展過程中面臨的主要地質問題有地震、洪水、風暴潮、地面沉降等,這就要求地質學家和相關的政府部門必須致力於東京大都市城市地質狀況的工作,自從1959年出版了東京相關地質成果圖以來,又進行了多次的修訂。另外,還建立了一個關於地下水利用和地面沉降的監測系統,另外地質信息系統,從1970年以來,形成了關於70000個鑽孔的柱狀剖面圖的資料庫。這些系統對政府還有科研者提供了很大幫助,比如建設地鐵、高速公路、污水排放系統的重建等,還有地震災害分析,研究隱形斷層,地下空間開發等。
(二)城市水資源與環境
美國東南密歇根州城市化地區利用地理信息系統評估潛在的區域地下水污染,研究了多環芳烴、多氯聯苯及鉛等污染物在不同介質中對地下水的影響程度。英國對地下水進行戰略性管理和治理,把最先進的知識和技術運用其中以維持高品質的地下水資源,滿足經濟和生態系統的需求。莫斯科地區城市地下水監測網路在20世紀已經開始建設,現已形成280口監測井,用於地下水動態監測。另外還對莫斯科地區人類活動對地下水環境的動態影響進行了研究,尤其是對地下水流場、水化學、水位及水溫的影響,通過與背景區的對比發現;城市地區地下水的許多運動機制已經發生改變。葡萄牙介紹了基於GIS技術的地質圖在城市地下水資源管理和評估方面的應用,利用此系統可獲得大量的水文地質資料,可以建立含水層參數系統,對比岩性、含水層深度、地下水化學參數和土地使用情況等信息進行對下水脆弱性評價研究。瑞典則對基岩埋藏較淺地區的地下水的水質進行了評價。義大利就水文地質風險及其緩解措施進行了研究,1998年Sarno地區泥石流災害發生後,義大利政府在全境內加強了對水文地質災害的預防措施。 Re NDi S項目由義大利地質調查局實施,旨在確定災害風險的類型及其特性,研究如何緩解地質風險的措施,提高對災害的綜合認識。另外還對義大利Friuli Venezia Giulia地區地下水水文地質進行了調查,結果表明此地區淺層地下水的主要補給來源是地表水滲入和冬季降水,這種補給方式使得淺層地下水很容易受到城市地區和工業排水的污染。
墨西哥Irapuato和Salamanca兩個城市城市用水大多靠地下水,受污染水通過斷層將污染帶到深部含水層,通過對地下構造及水文地質的調查,使用SINTACS評估方法,並結合使用GIS技術,制定地下水保護計劃。挪威卑爾根有許多世界建築遺產,通過對古建築附近地下水化學性質、地下水壓力及土壤濕度等指標的長期監測,研究地下水環境對古建築保存的影響。南非貝南地區研究城市和農村地下水遭污染的一些特徵,依據已完善了的地下水流的數值模型,通過研究可調節的管理策略來維持貝南地區的高品質地下水的供應。摩洛哥繪制了丹吉爾地區含水層的污染風險地圖,採用DRASTIC方法研究水文地質條件,研究地下水環境的脆弱性,結合城市規劃對地下水污染風險進行分區和分等,研究表明東部工業區使含水層的脆弱程度增高,具有中度的污染風險。印度西北有幾個城市在地表水和地下水的相互作用,地表水的不合理規劃與利用導致地下水位上升造成建築物地基、橋梁、隧道、管道等其他公共設施的損壞,其次地表水的污染物大量回落到地下水,污染了地下水。另一方面,過量開采地下水又使承壓水位下降,擴大岩石孔隙,減少岩石強度,造成建築物倒塌,如果合理管理和規劃城市地區地下水和地表水的綜合利用將可以避免以上災難。另外還對印度普納市東南部由固體廢棄物處置引起的地下水污染進行了調查研究,普納市附近的垃圾站已經使周圍的12口井和兩條溪流污染,並且距離堆放場越遠的地方地下水受污染的狀況越輕,那些遠離堆放場的地下水沒有受到污染,而且即使進『行地下水回灌修復,堆填場附近的地區地下水仍然污染嚴重。韓國對地下水中砷污染的自然成因進行深入調查,研究了地下水p H值、沉積作用、變質作用對地下水中砷含量的影響。
(三)城市地質災害綜合調查與評價
1.城市地質災害綜合調查
俄羅斯地調局在莫斯科地區進行了地質災害與地質環境綜合評價項目,通過GIS信息技術對不同種類的地質災害進行綜合性的分析與評價方面進行了嘗試研究。根據其滑坡、喀斯特岩溶、地下水位上升等災害及其地質環境特徵,結合城市發展對生態以及經濟社會的要求,繪制了莫斯科地區1∶50000地質環境地圖,結合城市的功能區劃分地質環境分區,提出了一些關於安全城市發展的建議。另外還對2014年冬奧會舉辦地索契的地質災害與環境風險進行了評估,主要包括地震構造、水文地質、工程地質和其他環境勘探研究災害預測等。
在加拿大城市地區自然與人為環境災害的調查與風險評價論文中,提出建立跨學科、跨地域、長期性的災害風險綜合研究是十分必要的,其目標是研究災害的特徵、破壞性和風險性,在復雜多變的條件下確定災害風險性,通過監測研究等較少災害對人類的危害。近年羅馬城市化程度不斷提高,羅馬是一座歷史名城,評價其地質災害相對較難,復雜的全新世沉積物、較厚的人類活動造成的回填土以及大量的受保護的古建築都給研究工作帶來了一定難度,羅馬主要的地質災害有地面沉降、岩溶、滑坡、地震以及固體廢料。基於GIS信息平台整合歷史時期的相關地質信息,建立了3D地質模型,以半定量的方法評估地質災害,所獲得的方法體系適用於歷史背景悠久的城市,更有利於城市的可持續發展與管理。巴西貝洛奧里藏特市未來地質資源與地質災害研究項目已經在城市規劃中得到了應用,通過對土地資源和洪水以及河流侵蝕等資源與災害的分析,結合將來千萬級大城市的定位,為城市規劃提出城市發展的重點應從南部向北部轉移。
2.城市地質災害專項調查
1)地震與火山
在城市地質地震與火山災害研究中,義大利有多項研究成果做了大會發言和展覽。通過歷史文獻記載以及野外的調查,對1908年發生在義大利南部的墨西拿市地震的地質效應進行了評價,主要次生災害有海嘯、滑坡、泥石流、地裂縫、地面塌陷等。義大利Campi Flegrei活火山的城市化應急管理系統中,用高、中、低三種指數來定義火山爆發情景,應急規劃區和人們可以緊急集合和疏散的區域與鐵路系統的主要節點接近度。另外的研究還建立了火山碎屑流的動力學模型,為城市規劃與災害管理服務,在地震的監測與防治方面制定了相對成熟的預防方案。義大利在評價活動斷層災害如何更好地為土地利用規劃服務方面也做了嘗試研究。印度對新德里、孟買、班加羅爾等城市進行地震危險性分析,這些城市人口密度逐漸增大,一旦遭受地震將產生嚴重災害,在城市規劃中如何降低地震風險進行了初步研究。在孟加拉國吉大港地區地震危險性評估論文中,介紹了通過航空遙感與地球物理的方法尋找不同類型地質條件對地震波的反映情況,並將研究成果應用於在城市規劃的地震災害防治中。
隨著城市化進程的不斷持續,到21世紀中期將有一半人居住在城市,城市化使大城市越來越多,以至於有許多城市會處於地震多發區,美國、加拿大、日本還有一些其他國家的地震防治工程取得了很大成就,可以將地震對人的傷害降低到較低的水平。1989年和1994年加利福尼亞大地震造成不到70人死亡,但是在發展中國家對抗擊地震災害風險的研究還相對滯後。相關介紹還有日本在對地震災害模擬方面的研究,北非阿爾及利亞、埃及、利比亞、摩洛哥、突尼西亞等國家在城市規劃中加強對地震災害的合作研究與預防。
2)滑坡
韓國繪制了漢城方圓1500平方千米的滑坡預報地圖,利用包括兩個地形學和岩石學的因子,4個土壤屬性因子建立logistic回歸方程,預測潛在滑坡。義大利安科納市滑坡預警預報系統主要包括7個表面污染監測系統和33個GPS大地測量,同時也建立了三維立體的鑽孔控制系統,監測數據實時傳遞給監測中心,以便及時進行滑坡的預警預報。另外運用不同年份的土地利用類型圖與滑坡分布圖進行疊加分析,研究大城市地區滑坡的風險性。相關的研究工作還有莫斯科對滑坡和泥石流的建模與監測,孟加拉國吉大港城市的無序發展導致滑坡災害,巴西、印度、義大利等一些城市對滑坡防治的研究。
3)城市環境地球化學
在美國克羅多州丹佛大城市地區開展了1972年和2005年的土壤地球化學環境變化對比研究工作,2005年美國地質調查局採集表層土壤497個樣品,涉及市區1165平方千米的區域,測定44種元素。然後將測得成果與1972年的樣品數據進行對比後發現鋅、砷、汞、鎘、銅和銻的變化規律非常復雜,而鉛則有非常明顯的范圍擴大的趨勢。在土壤和地下水潛在污染的分析評估模型方面美國密歇根州作了研究,對比不同地區土壤及地下水各種污染特徵,對地下水來說含有氯的揮發性有機化合物和六價鉻具有最高的危險性,而土壤中多氯聯苯、汞、多環芳烴具有最高的危險性。
英國開展了倫敦、貝爾法斯特、格拉斯哥等22個城市的地球化學基線調查,測定46種元素或參數,採集近16000個樣品,提供了獨一無二的英國城市土壤地球化學圖。另外還對內分泌干擾物質(環境激素)對人類健康的影響方面做了深入的研究,近50年來,內分泌干擾物在環境中的含量有了很大的增加,包括農葯、阻燃劑、防腐劑、表面活性劑等產品,以及化妝品、洗滌劑、食品包裝和其他化學物質。許多內分泌干擾物,包括多氯聯苯、二惡英和滴滴涕的代謝產物,在環境中有廣泛存在,並且由於其親酯性,可通過生物鏈進入人體,並通過女性傳遞給後代。此外,人們的飲食中也含有越來越多的動物激素。通過研發發現,這些越來越多的內分泌干擾物會誘發癌症特別是乳腺癌和前列腺癌。
俄羅斯許多城市表層土壤可能對人體健康存在威脅,在政府管理及決策時應以生態安全為目的有機考慮生態、經濟、社會等因素,AHP評價方法的研究可為決策者提供更具體的研究成果,保證表層土壤的安全利用,另外還介紹了不同的污染城市土壤修復技術。
1998年瑞典開始了城市地球化學填圖計劃,其目的是能夠給社會提供可靠的環境背景數據信息,已經有4個城市獲得多種樣品包括土壤(表層,深層)、苔蘚植物等的45種元素的背景值,如銀、砷、金、鋇、鈹、鉍、鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鑭、鋰、鎂、錳、鉬、鎳、磷、銻、硒、錫、鉭、釷、鈦、鉈、鈾、釩、鎢、釔和鋅等,另外也對如何在地球化學統計計算方面避免一些失誤作了簡單介紹。
在城市區域的污染范圍確定方面,挪威地調局在奧斯陸地區進行了試點,布置穿越市區的南北方向長120千米的剖面,沿著剖面的橫截面收集土壤和植物樣本,研究的主要目的是研究反映在土壤和植物化學中城市污染的影響和范圍。檢測指標為銀,鋁,砷,金,硼,鋇,鉍,鈣,鎘,鈷,鉻,銅,鐵,鎵,汞,鉀,鑭,鎂,錳,鉬,鈉,鎳,磷,鉛,鈀,鉑,硫,銻,鈧,硒,鍶,碲,釷,鈦,鉈,鈾,釩,釔和鋅等。在挪威的三個主要城市的表層土壤有機污染物調查已經完成,在奧斯陸、卑爾根和特隆赫姆分別採集719、309和75個樣品,分析了樣品中多環芳烴(PAHs)含量情況。結果表明,內城顯示高濃度的PAHs,城郊土壤含量相對較低,PAHs的來源主要為燃燒源。另外還介紹了城市中有毒污染物及其分散機理的研究成果,人類過多的活動導致城市環境中介入了大量的有毒污染物,市中心已被證實含有大量的重金屬如鉛、鎘,還有其他有機有毒物,如二惡英、多環芳烴、多氯聯苯等,在挪威的城市土壤里檢測到了很高濃度的這些有毒物。另外在31座港口和海邊城市的海底沉積物中也有較高的檢出率,總的說來海底沉積物也被嚴重污染。城市地球化學的研究表明很多污染物是通過雨水傳播的,目前正在研究城市土壤環境對海水環境的影響。
葡萄牙介紹了北部城市的氡危機情況,開展調查的目的是評估葡萄牙北部城市的氡濃度和控制各種氡的最重要的地理因素,研究表明葡萄牙北部城市區域在土壤和地表水出現中等偏高的氡危機。另外通過對1987~1992年室內氡輻射的測定,獲得了大量數據並進行了統計學分析,對氡輻射風險進行了預測,為規劃和建設提供支持。
地理信息系統(GIS)和多元統計方法被用來評估追蹤香港城市郊區及鄉村公園的重金屬污染,和鄉村公園相比,銅、鉛、鋅在城市和郊區的土壤中含量較高。元素的主成分分析與聚類分析結果顯示主要元素和痕量元素在城市、郊區、鄉村公園的聚類特徵都不相同。運用地球化學與地球物理相結合的方法,研究波蘭南部西里西亞工業區土壤中的地球化學污染異常,來精確繪制污染地區和綠色生態評估區域,該種方法經濟有效,降低樣品數量和化學分析,實地樣品只局限於那些污染嚴重的地區。芬蘭根據兩個樣品深度研究城市土壤地質化學基線,已經初步繪制了地質化學圖。巴西聖保羅市在城鎮體系中用鉛同位素作為大氣污染物示蹤來研究鉛污染的來源,鉛的主要來源為工業廢氣、城市廢氣和汽車尾氣。丹麥在土壤原位分析測試評價以及污染土壤原位修復方面介紹了最新研究成果。
3.其他
菲律賓在地質和地質災害評估納入環境影響評估和全國土地利用規劃系統並成為一種制度方面,進行了有益的探索。另外俄羅斯、義大利、芬蘭等城市的工程地質研究,義大利城市地區地面沉降的控制研究,以及地質信息系統與地質建模等方面由於篇幅限制不在詳細介紹。
二、城市地質的幾點思考
1.城市地質的核心部分仍是地質學
隨著科技與社會的進步,城市地質學的概念不斷在變化和拓展。城市地質學的核心部分仍是地質學,研究區域多為人口稠密、工業發達及城市化水平高的地區,這就要求在城市地區地質學研究的精度要大大提高。世界上每個城市所面臨的主要地質問題不盡相同,城市地質學幾乎會碰到地質學領域的所有問題和難題。城市地質學的單項研究比如城市工程地質、城市水文地質、城市地球化學等均為地質學的延伸或互相滲透,其內容可以延伸為城市的資源、環境、工程及安全等的可持續利用與發展方面提供保障。
2.城市地質的最大特點是綜合性
本次33屆國際地質大會由英國地質調查局提出「One Geology」的概念,目前翻譯成中文比較多的提法是「大地質」,主要強調全球的統一成圖,所有國家的聯合合作成圖,不同專業地質圖的相互疊加與高效利用。城市地質其實可以理解成某城市的「One Geology」,這里不僅有整個城市地區的統一成圖,更重要的還有眾多地質問題的綜合調查與研究,而不單單是某項地質工作的調查與評價。
城市地質學的性質,註定了其多參數、多目標、多學科綜合的特性。城市地質學的綜合屬性,註定要組織跨學科、跨行業、跨部門的艱苦探索和攻關創新,註定了從事調查、研究的專家必須具備多元的知識結構和現代的管理理念。城市地質學知識系統的復雜性,註定了這門學科必須具備當代新學科、新技術、新方法的側向分工和優勢集成。城市地質學的用戶眾多,註定了其操作層面和服務平台必須具有多參數、立體化的「數字城市」的現代結構。
3.城市地質的生命力在於它的應用性
城市地質的特點決定了其成果必須具有很強的應用性和實用性,即如何使地質成果更好地應用到城市的規劃、建設與管理中。在服務於城市規劃方面,如何更好得為城市總體規劃、區域性規劃提供基礎地質資料、為專業性規劃提供相關的專項研究成果、為城市重大工程的規劃選址提供綜合性成果;在服務於城市建設方面,如何為地下空間的開發利用、重大市政工程所面臨的地質問題、建築工程的建設等方面發揮作用;在服務於城市安全方面,可為城市生命線(地鐵、高架、防汛牆、天然氣管網等)的安全運營、城市用水安全與應急水源地建設、防治地質災害研究以及地質災害應急搶險等方面服務;在服務於土地資源管理方面,可為土地利用總體規劃修編與實施評價、基本農田的劃定與保護、後備土地資源的利用、土地復墾與土壤修復、土地利用績效評估等方面服務;在服務於生態環境保護方面,可為水土體的環境質量監測、垃圾處置場環境風險評估、生態住宅等方面服務。
4.城市地質的活力在於方法技術的革新
城市地質學作為一門學科,其自身理論體系的構建相對較復雜。從城市地質研究的內容來看,每一項都有各自的理論體系,從專業上來分比如基岩地質、第四紀地質、水文地質、工程地質及地球化學等,從研究領域來分比如資源、環境及工程等。另外不同的城市其所開展的有針對性的研究課題也不盡相同,但歸根結底還是與該城市所面臨的主要地質災害與地質問題有關,針對每種地質災害的研究都有相互獨立的理論體系,比如地面沉降、滑坡、泥石流、活動斷層等。如何將不同的理論體系提高升華到城市地質的理論體系是一個非常復雜的難題。城市地質研究中的方法技術的革新將有助於城市地質理論體系的完善和構建。在進一步完善城市地質調查技術和工作流程規范基礎上,編制《城市地質調查工作指南》,提高城市地質調查工作的效率。藉助相關領域的新技術、新方法,尤其是GPS、GIS、RS等新技術,在調查的方法手段、不同專業領域的集成綜合評價方法技術、地質災害的動態監測與預警預報、地質成果或結論的從定性到定量判別、地質環境的數學模型與經濟學分析、城市地質工作在城市經濟發展中的貢獻度等方面不斷有新的突破和認識,不斷提升城市地質的活力。
5.城市地質發展的動力要依託新的機制
我國城市地質試點工作已經開展了4年,每個試點城市都取得了豐碩的成果。新的工作機制探索將有助於城市地質工作快速的發展。今後城市地質工作中將加快建立健全長效管理機制,切實增強城市地質工作對經濟社會發展的持續保障能力。完善深化調查成果和建立城市地質工作長效機制相結合,進一步加強城市地質調查成果應用示範,推進調查成果的深化和轉化。深化完善地質信息動態更新、社會共享機制和建立城市地質工作長效機制相結合。深化完善調查成果轉化工作與建立城市地質工作長效機制相結合。新的工作機制探索的目的主要還是使城市地質工作更好的納入到城市規劃與建設體系當中,以便更好的發揮城市地質工作的經濟社會效益,提高在城市經濟社會發展中的貢獻度。
由於時間緊迫,城市地質涉及的專業眾多,關於本次大會中城市地質研究內容的介紹難免會有些遺漏,另外文中的其他差錯,敬請批評指正。在城市地質論文摘要編寫、展板製作過程中得到了中國地質調查局庄育勛主任、翟剛毅處長、程光華教授,以及上海市地質調查研究院魏子新院長、嚴學新總工、王寒梅副總工、史玉金主任工程師等領導專家的悉心指導,特此感謝。在參加第33屆國際地質大會期間以及本文的編寫過程中,得到了與會的中國地質調查局代表團諸位團友的大力支持和幫助,在此一並表示衷心感謝。
(何中發執筆)
F. 什麼是城市地質調查
一項服務抄於城市可襲持續發展的前瞻性、基礎性和綜合性地質調查工作,其主要任務是在城市及其周圍城市化發展地區,開展地質、資源和環境綜合調查,評價城市發展的資源保障能力和環境承載力,為城市規劃、建設和管理提供基礎資料和科學的決策依據。
G. 地質工作的分類
國家地質工作的概念有兩種基本的理解,一種是國土的概念,即在本國國土上開展的所有地質工作統統歸為國家地質工作;另外一種是投資的概念,即由國家出資開展的地質工作稱為國家地質工作。計劃經濟體制下國家地質工作的概念是上述兩種基本概念的混合,幾乎所有的地質工作都可稱為國家地質工作,因為所有地質工作的投資覆蓋了所有的行業、區域和領域,包羅萬象的地質工作全部納入在國家財政的計劃之中。在國家地質工作的大概念和大前提下,按照工作的性質、專業、領域、階段再進行分類和分工。
隨著社會主義市場經濟體制的建立和不斷完善,計劃經濟體制下形成的國家地質工作的概念和內容正在發生著深刻的變化。地質工作作為社會化分工的一類基礎性質的經濟工作,逐漸上升為國民經濟成分構成中的類別。根據工作的性質、目的和資金來源,把所有地質工作分為公益地質工作和商業地質工作兩大類別,由政府出資的公益地質工作屬於國家地質工作。
一、按資金來源的性質劃分
1.公益地質工作
資金主要來源於政府的財政預算,少量來自於企業及個人的捐助,不以盈利為目的,其成果資料無償提供社會使用。如基礎性的地質工作、地學知識的科學普及和戰略性礦產勘查等地質工作均屬於公益地質工作。在企業和個人捐助所佔數額極少的情況下,公益地質工作是國家地質工作的主要組成部分。
2.商業地質工作
也可以稱為經濟地質工作,以盈利為最終目的所開展的地質工作。經費主要來源於企業,屬於企業的投資行為。以礦產資源勘查為例,普查程度以上階段的地質工作均屬於商業地質工作,靠市場手段調節,用企業方式運營。
公益地質工作與商業地質工作的分離是社會主義市場經濟體制條件下的必然產物,是我國今後一段時期地質工作的基本劃分。在兩分的基礎上,將會逐步形成與兩類地質工作相適應的運行機制、法律法規、政策制度和組織體系。在這一分離過程中,地質工作的主體是商業地質工作,具有典型的市場經濟性質和企業行為特徵;國家投入基本的公益地質工作,為商業地質工作提供基礎的資料保障,降低企業的投資風險。
二、按地質工作的性質和內容劃分
按地質工作的性質和內容,地質工作可以劃分為地質調查、地質勘查、地學研究三類。
1.地質調查
屬於基礎性的地質工作。對某一地區內的岩石、地層、構造、礦產、水文地質、地貌等地質情況進行調查研究的工作。地質觀察和地質填圖是地質調查的主要方法,輔助樣品分析、遙感解譯等手段對區域的地層、構造、岩石等基本地質內容進行寫實性的描述,並以圖表的形式表達出來。在填圖過程中,可以根據用途有所側重地詳細調查某個方面的地質情況,如岩石的穩定性、礦化情況、地層的結構等。
2.地質勘查
屬於生產性的地質工作。在地質填圖的基礎上,以提供工農業生產的原料基地和工程建設的地質資料為目的,在一定的地區內,運用一定的工程手段,查明並評價礦產資源的賦存情況和地殼的穩定性。
地質勘查通常由預查、普查、詳查、勘探等工作階段構成,每一個階段都有嚴格的工作規范,從普查到勘探形成地質勘查的整個過程。經過勘探所取得的礦產的儲量和評價,可以作為工業建礦開採的地質依據。地質勘查並不總是從普查到勘探經過所有階段,根據地質條件的變化和工作目的的需要,地質勘查可能僅僅進行其中的某一個階段。
3.地學研究
屬於研究性質的地質工作。包括地學領域的基礎研究和綜合研究,主要是利用地質調查和地質勘查取得的地質資料,進行野外重點路線觀測、室內深入研究和高精度測試,認識地質規律,創新地質理論,為地質工作提供理論基礎和方法支撐。
三、按地質工作階段劃分
按地質工作「由表及裡,由淺入深,由已知到未知」的工作原則,地質工作可以劃分為以下幾個階段,每個階段形成獨立的一類地質工作。
1.區域規劃
根據國民經濟建設的需要,在一定區域范圍內對地質工作的總體部署。
地質區域規劃屬於地質工作戰略部署研究的成果范疇,是在一定的區域開展地質工作之前需要切實開展的一項重要工作。規劃有兩層含義:一是描繪未來,是人們根據現在的認識對未來目標和發展狀態的構想;二是行為決策,是確定實現未來目標或達到未來發展狀態的行動內容、順序和步驟。
2.地質填圖
在實地觀察和分析研究的基礎上,或在航空像片地質解譯並結合地面地質調查的基礎上,按一定的比例尺,將各種地質體及地質現象填繪於地理底圖之上而構成地質圖的工作過程,它是地質調查的一項基本工作,是研究工作地區地質和礦產情況的一種重要方法。
3.地質普查
又稱普查找礦,是在綜合分析研究工作區地質特徵的基礎上,預測礦床產出的可能性,綜合運用有效的技術手段和找礦方法,在有利的地段進行找礦,並對發現的礦點或礦床進行初步的研究,就其地質和經濟意義作出評價,闡明工作地區的礦產遠景,為進一步的礦產普查或布置礦床勘探工作提供資料依據。
根據工作的詳細程度,地質普查可細分為初步普查和詳細普查兩個階段。
初步普查是根據已有的地質資料,在認為可能找到預期礦產的地區內所進行的礦產普查工作。一般用較小比例尺的地質填圖及其他找礦方法在圈定范圍內進行。主要任務是初步查明工作地區內的地質構造和礦床生成的條件,並對發現的礦點和其他顯示礦產存在的線索進行初步檢查,作出初步評價,進而圈出最有成礦遠景的地段,為進一步的礦產普查提供資料。
詳細普查是在初步普查的基礎上,用較大比例尺的地質填圖及其他方法,在較小范圍內進行。主要任務是比較詳細地查明工作地區內的地質構造和礦產特徵,對已知和新發現的礦點進行比較詳細的研究,作出遠景評價,並為進一步的礦床勘探指出方向,提供地質與經濟技術等方面的資料。
4.地質勘探
在礦產普查的基礎上或在礦山建設、生產過程中,為查明一個礦床的工業價值或保證礦山的順利建設和生產,而進行的調查研究和其他必需工作的總和。地質勘探的主要任務是要進一步查明礦床(體)的質量和數量,了解開採的技術條件,提出礦山建設設計或礦山生產所需的礦產儲量、地質和技術經濟資料。
一個礦床,從發現並初步確定其工業價值直至開采完畢,需要進行不同程度的勘探研究工作。為了提高勘探工作及礦山生產建設的成效,避免在地質依據不足或任務不明的情況下進行盲目的勘探、建設或開采所造成的損失,必須依據地質條件、礦床的研究和控製程度,以及技術服務的方法手段等,將地質勘探分為初步勘探、詳細勘探和開發勘探3個階段。
四、按服務領域劃分
根據應用領域和服務對象,地質工作可以有很多的分類。如為地質災害治理提供依據的地質災害調查評價、為大型工程項目提供岩石穩定性依據的工程地質調查評價、為生態環境保護和治理提供依據的生態地質環境調查評價、為政府經濟規劃提供依據的綜合地質調查評價等。下面列出幾類經常遇到的主要的地質工作。
1.礦產地質工作
以尋找並評價對人類有益的地質體和地殼物質為目的所進行的地質工作。這些物質包括燃料、金屬、非金屬和水。也有人把礦產地質工作認為是經濟地質工作。
2.農業地質工作
為農作物種植、農業產業結構調整和農業區域規劃提供地質方面基礎資料服務的地質工作。目前以多元素地球化學調查評價為主。
3.城市地質工作
為城市規劃和城鎮化建設提供服務的地質調查評價工作。包括在地下水、地面沉降、地殼穩定性、地質環境和礦產資源等諸多因素的方面,查明城市地下空間資源、城市環境容量、區域穩定性和工程地質安全等重大地質問題,為城市規劃、土地利用、資源開發、廢物處理、環境保護和減災防害提供服務,為城鎮化建設提供基礎地質資料。
地質工作根據應用領域劃分的類別還有很多,這里不再一一列出。需要強調的一點是,應用地質工作的顯著特點是有明確的服務部門和對象,其工作的內容就是應用領域的真實需求。這種需求是具體的,由需方提出並與供方以一定的書面形式確定下來,而不是由供方憑想像或經過綜合分析推測出來。
五、按礦種劃分
尋找和探求礦產資源,滿足國民經濟建設對礦物原料的需求,是地質工作的重要組成部分。由於不同的礦物原料產出於不同的地質單元或地質體,受不同的地質規律控制,需要採用相應的方法手段來開展地質工作,因此,不同的礦種往往有自己獨立的地質工作,主要有以下分類:
1.油氣地質工作
對已有油氣顯示,或尚未發現油氣顯示但根據油氣地質理論預測可能賦存油氣的地區所進行的油氣資源綜合地質調查。一般按7個步驟進行:
(1)指出油區;
(2)選定油區;
(3)開展地球物理勘探;
(4)進行地質鑽探;
(5)預測油田;
(6)圈定油田;
(7)評價油田。
普查、勘探和開采是油氣地質的主要工作。
2.煤田地質工作
根據已有地質資料和認識,預測、發現、評價和開採煤炭資源的地質工作。煤田地質工作可以劃分為煤田預測、煤田普查、煤田勘探等工作階段,煤田建設和開采階段也需要地質工作的配合。
3.核工業地質工作
以調查和評價核原料為目的的地質工作。
4.非金屬地質工作
以調查評價化工、建材等非金屬原材料為目的的地質工作。
5.金屬地質工作
以調查和評價金屬材料為目的的地質工作。
6.水文地質工作
以調查和評價地下水資源為目的的地質工作。
六、按國土地理地貌范圍劃分
1.陸地地質工作
在大陸陸地范圍內開展的所有地質工作。
2.海洋地質工作
在海洋范圍內開展的所有地質工作。
3.行星地質工作
在宇宙范圍內對包括月球在內的可探測的行星所開展的地質工作。
七、按專業劃分
按照地質科學的學科構成,地層、古生物、構造、岩石等傳統地質的分支專業,都可以作為獨立的地質工作開展調查或研究。大學和專門的研究機構所從事的地質研究工作多數按專業進行分類。主要的有以下幾類:
1.地層學研究
屬於地質學的基礎學科,是地史學的基礎理論,是研究成層岩石的相互關系及其時空分布的地質工作。其主要內容包括地層的層序、時代和地理分布,地層的分類、地層對比以及各種岩石之間的相互關系。地層是地質工作的重要內容之一。
2.古生物學研究
是研究地史時期中的生物及其進化的科學,即根據保存在地層中的化石,研究地史時期生物的形態、構造、分類、分布、進化關系等。古生物學研究對於闡明生物界的發展歷史、地層的地質年代、普查勘探各種沉積礦床等具有重要意義。古生物學研究是地質工作的重要內容之一。
3.構造學研究
屬於地質學的一門分支學科,其研究對象為地殼中岩石的構造形象、空間分布及其形成原因。地質構造研究是地質工作的重要內容之一。
4.岩石學研究
屬於地質科學的一門基礎學科。主要研究岩石的物質成分、結構、構造、形成條件、分布規律、成因、成礦關系以及岩石的演變歷史和演變關系。從成因的角度,岩石學可以分為火成岩岩石學、沉積岩岩石學和變質岩岩石學等。岩石學研究是地質工作的重要內容之一。
八、按方法手段劃分
開展地質工作需要使用許多技術方法和工程手段,它們也是地質工作的重要組成部分。其中主要有:
1.地球物理勘探
簡稱物探,就是用物理的原理研究地質構造和解決找礦勘探中地質問題的方法。它是以各種岩石和礦石的密度、磁性、電性、彈性和放射性等物理性質的差異為研究的基礎,用不同的物理方法和物探儀器,探測天然的或人工的地球物理場的變化,推斷、解釋地質構造和礦產賦存情況。目前主要的物探方法有:重力、磁法、電法、地震、放射性和航空遙感等。
2.地球化學勘查
簡稱化探,是系統地按不同比例尺與規模研究地殼中的化學元素、同位素及其化學特徵空間變化的活動。在地質工作中,地球化學勘查是一項重要的手段,除了應用於地質找礦外,還為基礎地質、地球化學、環境地質、水文地質、城市地質、農業地質工作提供基礎資料。
3.實驗測試
實驗測試技術是地質工作者的眼睛,是地質工作的重要手段。野外採集的標本、樣品,都需要在實驗室進行鑒定或測試,獲得顯微鏡下的觀察或數據,對地質體的類別、物質成分、結構構造、成因進行定量分析。地質工作經常運用的實驗測試手段有:岩礦鑒定、化學分析、同位素分析和岩石力學分析,其中的岩礦鑒定與化學分析是地質工作的常規技術手段。
4.探礦工程
亦稱勘探技術,一般泛指地質勘探工作中有關的工程技術,凡是為了完成地質勘探而必須進行的如鑽探、坑探、井探、槽探以及配套的交通運輸、動力配備等,均屬於探礦工程。其中,鑽探、坑探是主要的工程手段。
應該說,上述地質工作的各種分類均可以單獨形成地質項目,並以項目形式進行組織、實施和管理。有的為了一個單純的目的,形成一個獨立的項目,用一種簡單的組織形式在短期內就可以完成,如一項小的專題研究項目;有的則為了實現一個長期計劃或規劃目標而形成由眾多項目組成的項目組、項目群或項目樹(項目體系),在一定的時期內需要一個完善的機構來組織實施,國土資源地質大調查就是這樣的一類項目。無論地質工作怎麼分類,在將地質工作規劃設計形成地質項目的過程中,既要遵循地質規律、地質工作規律和經濟規律,還要符合項目的內在要求:
(1)社會主義市場經濟體制要求地質工作實行公益地質工作和商業地質工作兩分法,而公益地質工作的最終目的就是為社會和公眾提供科學、公正的地學數據和地質評價。
(2)無論公益地質工作還是商業地質工作,均應遵循地質工作規律來設置地質項目。項目的形成與設置必須符合地質工作的規律要求。
(3)所有應用地質項目,均應有項目成果應用領域和部門提供的真實需求。
H. 城市三位地質信息系統建設內容有哪些
城市地質抄信息系統是地理信息系統(襲GIS)在城市地質中的應用,系通過應用信息技術,採集、存儲、管理、分析、可視化城市地質數據的系統。
推進城市地質調查工作及其信息化建設,在全國首創了「1+N」模式,即一個全省通用的城市地質信息系統,各市縣在此基礎上做定製化開發。這種模式打通了各城市、各部門的「信息壁壘」,讓數據即時共享、協同辦公成為可能,為海峽西岸城市群地質調查工作打下牢固基礎。
I. 地質工作有哪些工作崗位啊
在現代社會中地質
工作是認識自然和改造自然,滿足人類物質生產和生活需要的一個重要方面。地質工作
起源於人類社會對礦物資源的認識與利用。礦產普查勘探工作一直是地質工作的主要內
容。但隨著現代科學技術的進步,地質工作正以比過去遠為迅速的步伐向深度和廣度發
展,水文地質、工程地質、海洋地質、地震地質以及地下熱能的開發利用等,均成為地
質工作的重要方面。由於工業化所導致的水源、能源和礦物資源的日益短缺以及環境的
逐漸被破壞和污染,地質工作的服務領域正在逐步擴大,能源礦產地質、礦產綜合利用
研究、災害地質、環境地質、城市地質以及農業地質等已提上了重要的議事日程。地質
工作所需的各種地質理論及有關的自然科學理論與勘探技術方法,如地球物理勘探、地
球化學探礦、地形測量、鑽探工程、山地工程、岩礦測試、遙感探測、數學地質乃至地
質資料的綜合研究等,都在日新月異地發展,是地質工作的重要內容。地質工作中的礦
產普查勘探工作是一種調查研究工作,一般分為區域地質調查、礦產普查、礦床勘探、
礦山地質(包括基建地質) 等幾個階段,地質科研工作則貫穿在各階段之中。可見,
地質礦產普查勘探工作既是一個由面到點,由表及裡,由淺入深的連續的調查研究過
程,也是一個認識的發展過程。它的產品( 普查勘探報告) 是一種具有使用價值的成
果,但又不同於一般商品,應屬科學實驗的范疇;但是,由於它是基本建設的一個先行
步驟,大多與採掘工業有密切關系,也有人認為它是一種「 信息量」 的生產過程,應
屬物質生產的范疇;還有一種觀點,認為介於二者之間,是一種帶有生產性質的調查研
究工作。地質工作雖然有一個大體程序,但與一般的工業生產流程有很大的不同,主要
是因為地質工作是在調查研究過程中,根據不斷地綜合研究所獲得的認識來指導下一步
工作,具有很強的探索性。由於認識是逐步深化的,所以地質工作部署也有可變性。因
此,地質工作遵循一定的工作程序,並保證必要的研究程度,是關系提高地質工作質量
和經濟、社會效益的一個十分重要的問題。